本文關(guān)鍵詞：基于隨機(jī)反饋的多波長(zhǎng)光纖激光器

  更多相關(guān)文章： 多波長(zhǎng)光纖激光器 受激布里淵散射 隨機(jī)反饋 瑞利散射

【摘要】：隨機(jī)分布反饋光纖激光器(RDFFL)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種新型光纖激光器。其在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于傳統(tǒng)激光器,即無(wú)固定的反射鏡,因此制造技術(shù)簡(jiǎn)單。同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的、低空間相干的、多波長(zhǎng)的連續(xù)激光輸出,被認(rèn)為是一種重要的新型光源,可用于非線性光學(xué)、光通信和傳感等領(lǐng)域。本文以摻鉺光纖和受激布里淵散射為混合增益,研究并實(shí)現(xiàn)了三種隨機(jī)分布反饋摻鉺光纖激光器。1、提出并實(shí)驗(yàn)研究了一種基于受激布里淵散射和摻鉺光纖混合增益的多波長(zhǎng)隨機(jī)光纖激光器,對(duì)其輸出特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。該激光器選用兩段長(zhǎng)為20km的單模光纖組成全開(kāi)放腔結(jié)構(gòu),利用單模光纖的瑞利散射提供隨機(jī)光反饋。結(jié)果表明,提出的隨機(jī)光纖激光器具有激射閾值,當(dāng)EDF增益高于閾值時(shí),輸出激光功率和增益有線性關(guān)系從而證明是激光輸出。當(dāng)摻鉺光纖泵浦功率達(dá)到最大的433mW,明顯高于閾值時(shí),激光器兩端的最大輸出功率為1.60mW和1.68mW。獲得穩(wěn)定的一階和二階隨機(jī)激光輸出與布里淵泵浦光波長(zhǎng)間隔分別約為0.088nm和0.174nm,3dB線寬約為0.022nm,峰值強(qiáng)度和位置基本不隨時(shí)間而變化。2、第一種結(jié)構(gòu)因?yàn)槭褂昧送耆_(kāi)放腔,只實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)波長(zhǎng)的穩(wěn)定輸出。為了進(jìn)一步提高增益并增加激發(fā)的波長(zhǎng)數(shù),本課題組提出了一種通過(guò)啁啾光柵的反射與瑞利散射結(jié)合起來(lái)的半開(kāi)放腔的多波長(zhǎng)布里淵摻鉺隨機(jī)光纖激光器,并用實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證。由于該結(jié)構(gòu)中啁啾光柵的反射率超過(guò)95%,絕大部分光在光柵處都予以反射,因而此處的反饋信號(hào)遠(yuǎn)強(qiáng)于瑞利散射,相當(dāng)于瑞利散射和受激布里淵散射共同充當(dāng)了虛擬反射鏡。因此半開(kāi)放腔的效率比完全開(kāi)放腔較高,并產(chǎn)生了5個(gè)波長(zhǎng)同時(shí)輸出。同時(shí),第一通道和第四通道峰值功率差較小而且奇數(shù)和偶數(shù)斯托克斯線之間沒(méi)有明顯的峰值功率差。我們課題組提出的隨機(jī)光纖激光器結(jié)構(gòu)雖然實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)穩(wěn)定輸出,但是因?yàn)槭褂昧诉惫鈻?從而使激光器的總帶寬和布里淵泵浦波長(zhǎng)范圍受到了限制。因此在此基礎(chǔ)之上,我們進(jìn)一步提出了一種具有可調(diào)諧特性的半開(kāi)放腔多波長(zhǎng)隨機(jī)光纖激光器,利用單模光纖和環(huán)形結(jié)構(gòu)組成半開(kāi)放腔結(jié)構(gòu),通過(guò)改變布里淵泵浦激光波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)輸出隨機(jī)激光的可調(diào)諧特性。研究結(jié)果表明,當(dāng)布里淵泵浦波長(zhǎng)為1550.01nm時(shí),該激光器最多可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)波長(zhǎng)的隨機(jī)激光輸出,且可以通過(guò)控制摻鉺光纖放大器的輸出功率來(lái)精確控制輸出隨機(jī)激光波長(zhǎng)數(shù)目,其一階至四階斯托克斯光的閾值功率分別為12mW,31.6mW,73mW,610mW。其中,一階斯托克斯光的斜率效率可達(dá)12.5%。固定摻鉺光纖放大器的輸出功率為631mW時(shí),隨著隨機(jī)分布反饋光纖長(zhǎng)度的增加,隨機(jī)激光輸出功率成指數(shù)下降。該激光器的輸出波長(zhǎng)可在1528-1580nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)調(diào)諧。此外,半開(kāi)放腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有效地消除了輸出光譜中奇數(shù)階和偶數(shù)階斯托克斯光的峰值功率差異。
【關(guān)鍵詞】：多波長(zhǎng)光纖激光器 受激布里淵散射 隨機(jī)反饋 瑞利散射
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN248
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 1. 緒論12-21
• 1.1. 研究背景12-13
• 1.2. 隨機(jī)激光13-14
• 1.3. 隨機(jī)光纖激光器14-19
• 1.4. 主要研究?jī)?nèi)容和研究意義19-21
• 1.4.1. 研究目的與意義19
• 1.4.2. 主要內(nèi)容19-21
• 2. 基于布里淵-摻鉺混合增益的隨機(jī)光纖激光器21-28
• 2.1. 引言21-22
• 2.2. 激光器的結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生隨機(jī)激光原理22-23
• 2.2.1. 光纖激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理22-23
• 2.3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論23-27
• 2.4. 本章小結(jié)27-28
• 3. 基于半開(kāi)放腔的可調(diào)諧多波長(zhǎng)隨機(jī)光纖激光器28-39
• 3.1. 引言28-29
• 3.2. 半開(kāi)放腔隨機(jī)激光29-32
• 3.3. 激光器的結(jié)構(gòu)與產(chǎn)生隨機(jī)激光原理32-33
• 3.3.1. 光纖激光器的結(jié)構(gòu)和工作原理32-33
• 3.4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論33-37
• 3.5. 本章小結(jié)37-39
• 4. 總結(jié)與展望39-41
• 4.1. 總結(jié)39
• 4.2. 展望39-41
• 參考文獻(xiàn)41-46
• 作者簡(jiǎn)歷46

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3 戴勁松;我國(guó)自主研發(fā)高性能光纖激光器打破國(guó)際壟斷格局[N];大眾科技報(bào);2008年

4 本報(bào)記者 胡Z，

本文編號(hào)：739932